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Hombre equivalente de Roentgen

El equivalente roentgen man ( rem ) [1] [2] es una unidad CGS de dosis equivalente , dosis efectiva y dosis comprometida , que son medidas de dosis utilizadas para estimar los posibles efectos sobre la salud de niveles bajos de radiación ionizante en el cuerpo humano.

Las cantidades medidas en rem están diseñadas para representar el riesgo biológico estocástico de la radiación ionizante, que es principalmente el cáncer inducido por la radiación . Estas cantidades se derivan de la dosis absorbida , que en el sistema CGS tiene la unidad rad . No existe una constante de conversión de rad a rem que sea universalmente aplicable; la conversión depende de la eficacia biológica relativa (RBE).

El rem se define desde 1976 como igual a 0,01  sievert , que es la unidad del SI más utilizada fuera de los Estados Unidos. Las definiciones anteriores que se remontan a 1945 se derivaron de la unidad roentgen , que recibió su nombre en honor a Wilhelm Röntgen , un científico alemán que descubrió los rayos X. El nombre de la unidad es engañoso, ya que 1 roentgen en realidad deposita alrededor de 0,96 rem en el tejido biológico blando, cuando todos los factores de ponderación son iguales a la unidad. Las unidades más antiguas de rem que siguen otras definiciones son hasta un 17% más pequeñas que el rem moderno.

Las dosis superiores a 100 rem recibidas durante un corto período de tiempo pueden causar el síndrome de irradiación aguda (SRA), que puede llevar a la muerte en cuestión de semanas si no se trata. Cabe señalar que las cantidades que se miden en rem no fueron diseñadas para correlacionarse con los síntomas del SRA. La dosis absorbida , medida en rad, es un mejor indicador del SRA. [3] : 592–593 

Un rem es una dosis grande de radiación, por lo que el milirem ( mrem ), que es una milésima parte de un rem, se utiliza a menudo para las dosis comúnmente encontradas, como la cantidad de radiación recibida de rayos X médicos y fuentes de fondo .

Uso

El rem y el milirem son las unidades CGS más utilizadas entre el público, la industria y el gobierno de Estados Unidos. [4] Sin embargo, la unidad SI, el sievert (Sv), es la unidad normal fuera de Estados Unidos y se utiliza cada vez más en ese país en entornos académicos, científicos y de ingeniería, y ahora prácticamente ha reemplazado al rem. [5]

La unidad convencional para la tasa de dosis es mrem/h. Los límites reglamentarios y las dosis crónicas suelen expresarse en unidades de mrem/año o rem/año, que se entiende que representan la cantidad total de radiación permitida (o recibida) durante todo el año. En muchos escenarios ocupacionales, la tasa de dosis por hora puede fluctuar a niveles miles de veces superiores durante un breve período de tiempo, sin infringir los límites de exposición total anual. Las conversiones anuales a un año juliano son:

1 mrem/h = 8.766 mrem/año
0,1141 mrem/h = 1.000 mrem/año

La Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) adoptó en su día una conversión fija para la exposición ocupacional, aunque ésta no ha aparecido en documentos recientes: [6]

8 h = 1 día
40 h = 1 semana
50 semanas = 1 año

Por lo tanto, para las exposiciones ocupacionales de ese período de tiempo,

1 mrem/h = 2.000 mrem/año
0,5 mrem/h = 1.000 mrem/año

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST) desaconseja enfáticamente que los estadounidenses expresen las dosis en rem, y recomienda en cambio la unidad SI. [7] El NIST recomienda definir el rem en relación con el SI en todos los documentos donde se utilice esta unidad. [8]

Efectos sobre la salud

La radiación ionizante tiene efectos deterministas y estocásticos sobre la salud humana. Los efectos deterministas que pueden provocar el síndrome de radiación aguda sólo se producen en el caso de dosis altas (> ~10 rad o > 0,1 Gy) y tasas de dosis altas (> ~10 rad/h o > 0,1 Gy/h). Un modelo de riesgo determinista requeriría factores de ponderación diferentes (aún no establecidos) de los que se utilizan en el cálculo de la dosis equivalente y efectiva. Para evitar confusiones, los efectos deterministas normalmente se comparan con la dosis absorbida en unidades de rad, no rem. [9]

Los efectos estocásticos son aquellos que ocurren aleatoriamente, como el cáncer inducido por radiación . El consenso de la industria nuclear, los reguladores nucleares y los gobiernos es que la incidencia de cánceres causados ​​por radiación ionizante puede modelarse como un aumento lineal con la dosis efectiva a una tasa de 0,055% por rem (5,5%/Sv). [10] Estudios individuales, modelos alternativos y versiones anteriores del consenso de la industria han producido otras estimaciones de riesgo dispersas alrededor de este modelo de consenso. Existe un acuerdo general en que el riesgo es mucho mayor para los bebés y los fetos que para los adultos, mayor para las personas de mediana edad que para las personas mayores y mayor para las mujeres que para los hombres, aunque no hay un consenso cuantitativo al respecto. [11] [12] Hay muchos menos datos, y mucha más controversia, con respecto a la posibilidad de efectos cardíacos y teratogénicos , y el modelado de la dosis interna . [13]

La ICRP recomienda limitar la irradiación artificial del público a un promedio de 100 mrem (1 mSv) de dosis efectiva por año, sin incluir las exposiciones médicas y ocupacionales. [10] A modo de comparación, los niveles de radiación dentro del Capitolio de los Estados Unidos son de 85 mrem/año (0,85 mSv/año), cerca del límite reglamentario, debido al contenido de uranio de la estructura de granito. [14] La NRC establece la dosis efectiva total anual de radiación de cuerpo completo, o radiación corporal total (TBR), permitida para los trabajadores expuestos a la radiación en 5.000 mrem (5 rem). [15] [16]

Historia

El concepto de rem apareció por primera vez en la literatura en 1945 [17] y recibió su primera definición en 1947. [18] La definición se refinó en 1950 como "aquella dosis de cualquier radiación ionizante que produce un efecto biológico relevante igual al producido por un roentgen de radiación X de alto voltaje". [19] Utilizando los datos disponibles en ese momento, el rem se evaluó de diversas formas como 83, 93 o 95 erg /gramo. [20] Junto con la introducción del rad en 1953, la ICRP decidió continuar el uso del rem. El Comité Nacional de Protección Radiológica y Medidas de los EE. UU. señaló en 1954 que esto implicaba efectivamente un aumento en la magnitud del rem para que coincidiera con el rad (100 erg/gramo). [21] La ICRP introdujo y luego adoptó oficialmente el rem en 1962 como la unidad de dosis equivalente para medir la forma en que los diferentes tipos de radiación distribuyen la energía en el tejido y comenzó a recomendar valores de efectividad biológica relativa (RBE) para varios tipos de radiación. [22] En la práctica, la unidad de rem se utilizó para indicar que se había aplicado un factor RBE a un número que originalmente estaba en unidades de rad o roentgen.

El Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM) adoptó el sievert en 1980, pero nunca aceptó el uso del rem. El NIST reconoce que esta unidad está fuera del SI, pero acepta temporalmente su uso en los EE. UU. junto con el SI. [8] El rem sigue siendo de uso generalizado como estándar industrial en los EE. UU. [23] La Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos aún permite el uso de las unidades curie , rad y rem junto con las unidades del SI. [24]

Magnitudes relacionadas con la radiación

La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI:

Véase también

Referencias

  1. ^ "Glosario de términos de radiación de RADInfo". EPA.gov . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. 31 de agosto de 2015 . Consultado el 18 de diciembre de 2016 .
  2. ^ Morris, Jim; Hopkins, Jamie Smith (11 de diciembre de 2015), "La primera línea de defensa", Slate , consultado el 18 de diciembre de 2016
  3. ^ Los efectos de las armas nucleares , edición revisada, Departamento de Defensa de los Estados Unidos, 1962
  4. ^ Oficina de Aire y Radiación; Oficina de Radiación y Aire Interior (mayo de 2007). "Radiación: riesgos y realidades". Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. p. 2. Consultado el 23 de mayo de 2012. En Estados Unidos, medimos las dosis de radiación en unidades llamadas rem . En el sistema métrico, la dosis se mide en unidades llamadas sieverts. Un sievert equivale a 100 rem.
  5. ^ Pradhan, AS (2007). "Evolución de las magnitudes dosimétricas de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP): impacto de las próximas recomendaciones". Journal of Medical Physics . 32 (3): 89–91. doi : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN  0971-6203. PMC 3000504 . PMID  21157526. 
  6. ^ Recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica y de la Comisión Internacional de Unidades Radiológicas (PDF) . Manual de la Oficina Nacional de Normas. Vol. 47. Departamento de Comercio de los Estados Unidos. 1950 . Consultado el 14 de noviembre de 2012 .
  7. ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (2008). Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) (edición de 2008). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . p. 10. SP811. Archivado desde el original el 16 de mayo de 2008 . Consultado el 28 de noviembre de 2012 .
  8. ^ ab Hebner, Robert E. (28 de julio de 1998). «Sistema métrico de medición: interpretación del sistema internacional de unidades para los Estados Unidos» (PDF) . Registro Federal . 63 (144): 40339. Consultado el 9 de mayo de 2012 .
  9. ^ "§ 20.1004 Unidades de dosis de radiación". NRC Web . Consultado el 29 de enero de 2024 .
  10. ^ ab Icrp (2007). Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación de la ICRP 103. Vol. 37. ISBN 978-0-7020-3048-2. Recuperado el 17 de mayo de 2012 . {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  11. ^ Peck, Donald J.; Samei, Ehsan. "Cómo comprender y comunicar los riesgos de la radiación". Image Wisely . Consultado el 18 de mayo de 2012 .
  12. ^ Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas (2008). Efectos de las radiaciones ionizantes: Informe de 2006 del UNSCEAR a la Asamblea General, con anexos científicos. Nueva York: Naciones Unidas. ISBN 978-92-1-142263-4. Recuperado el 18 de mayo de 2012 .
  13. ^ Comité Europeo sobre Riesgos de Radiación (2010). Busby, Chris; et al. (eds.). Recomendaciones de 2010 del ECRR: efectos sobre la salud de la exposición a dosis bajas de radiación ionizante (PDF) (Regulators' ed.). Aberystwyth: Green Audit. ISBN 978-1-897761-16-8Archivado desde el original (PDF) el 21 de julio de 2012 . Consultado el 18 de mayo de 2012 .
  14. ^ Programa de acciones correctivas para sitios utilizados anteriormente. "Radiación en el medio ambiente". Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos . Consultado el 10 de septiembre de 2017 .
  15. ^ "Información para trabajadores expuestos a radiaciones". NRC Web . Consultado el 29 de enero de 2024 .
  16. ^ "Total Body Irradiation » Radiation Oncology » College of Medicine » University of Florida" . Consultado el 29 de enero de 2024 .
  17. ^ Cantrill, ST; HM Parker (5 de enero de 1945). "The Tolerance Dose". Laboratorio Nacional de Argonne: Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2012. Consultado el 14 de mayo de 2012 .
  18. ^ Nucleónica . 1 (2). 1947. {{cite journal}}: Falta o está vacío |title=( ayuda )
  19. ^ Parker, HM (1950). "Unidades de dosis tentativas para radiaciones mixtas". Radiología . 54 (2): 257–262. doi :10.1148/54.2.257. PMID  15403708.
  20. ^ Anderson, Elda E. (marzo de 1952). "Unidades de radiación y radiactividad". Public Health Reports . 67 (3): 293–297. doi :10.2307/4588064. JSTOR  4588064. PMC 2030726 . PMID  14900367. 
  21. ^ Dosis permisibles de fuentes externas de radiación (PDF) . Manual de la Oficina Nacional de Normas. Vol. 59. Departamento de Comercio de los Estados Unidos. 24 de septiembre de 1954. pág. 31 . Consultado el 14 de noviembre de 2012 .
  22. ^ Pradhan, AS (2007). "Evolución de las magnitudes dosimétricas de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP): impacto de las próximas recomendaciones". Journal of Medical Physics . 32 (3): 89–91. doi : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN  0971-6203. PMC 3000504 . PMID  21157526. 
  23. ^ Manual de efectos de la radiación , 2.ª edición, 2002, Andrew Holmes-Siedle y Len Adams
  24. ^ 10 CFR 20.1003. Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. 2009.